====== Rendement des cellules ======

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Le rendement d'une cellule photovoltaïque est le rapport de la puissance lumineuse reçue par la cellule et le flux énérgétique délivrée à la cellule par la source lumineuse. Ces deux grandeurs sont en watt.

Voici la formule du rendement:

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Avec:
  * U la tension en Volt
  * I le courant en Ampère
  * K l'efficacité lumineuse de la source en lumen/Watt
  * E l'éclairement en lux
  * S la surface du panneau en m^2

L’efficacité lumineuse K dépend de la source lumineuse utilisé. D’après la littérature, la valeur de K pour le soleil est de 115lm/W. La seule information que nous avons à propos de la lampe utilisée pour les mesures à 5000lux, est que c’est une lampe halogène de 12V. Nous pouvons donc au mieux faire un encadrement de la valeur du K pour la lampe, qui devrait se trouver entre 15 et 25.

  **Voici donc les calculs du rendement pour les 3 cellules:**

{{ :wiki:projets:3p024:projet4:rendements_comparaison.jpg |}}

  **Voici le calcul des incertitudes sur le rendement:**

{{ :wiki:projets:3p024:projet4:incertitudes.jpg?600 |}}

Finalement cela nous donne:

Cellule industrielle:

{{ :wiki:projets:3p024:projet4:rendements_industrielle.jpg?600 |}}

Cellule à cuivre:

{{ :wiki:projets:3p024:projet4:rendement_cuivre.jpg?600 |}}

Cellule à colorant:

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====== Comparaison physique des rendements ======

  **Cuivre**

Le rendement de la cellule en cuivre est très faible. Plus précisément, sous les 67 000 lux du soleil, la cellule génère 10 μW pour une surface de 0.008 m^2, ce qui correspond à 1.25 mW/m^2. Pour allumer une ampoule classique de 100 W, il faudra donc 80 000 m^2 de cuivre ! 

Pour comparer, sous le soleil également, la cellule industrielle génère 80 mW pour une surface de 0.009 m2 . Ceci correspond à 8.9 W/m^2. Pour allumer une ampoule de 100 W, il faudra donc 11,25 m^2 de panneau. Pour délivrer une puissance égale, la surface de la cellule à cuivre doit être supérieure à celle de la cellule industrielle d’un facteur 7111. Le cuivre n’est donc dans aucun cas un bon alternatif aux cellules fabriqués avec des semi-conducteurs. 

  **Colorant**

On remarque que le rendement de notre cellule à colorant est minime par rapport au rendement théorique présenté par Greg Smestad dans son article. En effet, le rendement théorique d’une cellule à colorant de 4 cm^2  est compris entre 0.5% et 1%. On explique cette différence par un fonctionnement limité de la cellule qui est du à une fabrication imparfaite. 

De plus, cette cellule présente une puissance maximale à 5.4 μW pour une surface de 4 cm^2. Ainsi pour allumer une ampoule de 100 W, il faudrait utiliser 7407.4 m^2 de cellules à colorant. Soit une surface 10 fois inférieure à celle dont on a besoin avec le dispositif en cuivre. Mais la cellule à colorant, reste peu efficace par rapport à une cellule industrielle. En effet, pour délivrer une puissance égale, la surface d’une cellule à colorant doit être supérieure à celle de la cellule industrielle d’un facteur 658. 

  **Industrielle**

Notre cellule industrielle a un rendement très faible, il en faut 11,25m^2 pour garder allumée une ampoule de 100W. Nous avons fait ce même calcul pour un panneau solaire courant sur le marché. Ce panneau délivre 1000W pour une surface de 10m^2, soit 100W/m^2. Il faudra donc une surface de 1 m^2 pour allumer la même ampoule.

====== Bibliographie ====== 

  * //Réalisation d'une cellule Graetzel//, Mélouki Mohammed, [[http://uraer.cder.dz/sienr/sienr12/pvh/Article_Melouki_B52.pdf|Lien]], consulté le 2 mars
  * //Rendement d'une cellule solaire//, Lycée Académie d'Aix-Marseille,[[https://www.pedagogie.ac-aix-marseille.fr/upload/docs/application/pdf/2012-10/activite_doc._rendement_du_panneau_solaire_photovoltaique.pdf|Lien], consulté le 2 mars 
  * //Efficacité lumineuse//, Wikipédia, [[https://fr.wikipedia.org/wiki/Efficacit%C3%A9_lumineuse_d%27une_source|Lien], consulté le 2 mars